لچکدار سولر سیلز کی اقسام کا تعارف

بے ساختہ سلکان
بے ساختہ سلکان (a-Si) لچکدار بیٹریوں کی موٹائی کرسٹل لائن سلکان بیٹریوں کی 1/300 ہے، جو خام مال کی قیمت کو مزید کم کرسکتی ہے۔ بے ترتیب سلکان لچکدار بیٹریوں میں ایک پیش رفت 1997 میں مجوزہ ٹرپل جنکشن اسٹیک بیٹری کا ڈھانچہ تھا، جس نے تبادلوں کی کارکردگی اور استحکام کو بہتر بنایا، اور 8.0 فیصد سے 8.5 فیصد کی مستحکم تبادلوں کی کارکردگی حاصل کی۔
ریاستہائے متحدہ میں یونائیٹڈ سولر اوونک کمپنی کی بے ساختہ سلکان لچکدار بیٹری کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، بے ساختہ سلکان ٹرپل جنکشن اسٹیک بیٹری کے ڈھانچے میں مختلف بینڈ گیپس کے ساتھ پی این جنکشن جذب کرنے والی تہوں کی تین پرتیں شامل ہیں۔ سب سے اوپر کی بیٹری نیلی روشنی کو جذب کرنے کے لیے 1.8 eV کے بینڈ گیپ کے ساتھ بے ساختہ سلکان a-Si کا استعمال کرتی ہے۔ انٹرمیڈیٹ بیٹری 1.6 eV کے بینڈ گیپ کے ساتھ سلکان جرمینیم الائے a-SiGe کا استعمال کرتی ہے، جو سبز روشنی کو جذب کرتی ہے اور اس میں 10 فیصد سے 15 فیصد تک Ge کا مواد ہوتا ہے۔ نیچے کی بیٹری کے لیے 1.4 eV بینڈ گیپ کے ساتھ سلکان جرمینیم الائے a-SiGe 40 فیصد سے 50 فیصد سرخ اور انفراریڈ روشنی کو جذب کرتا ہے، جس میں Ge کے اعلیٰ مواد ہیں۔ سورج کی روشنی سیمی کنڈکٹر جذب کرنے والی تہوں کی تین تہوں سے گزرنے کے بعد، روشنی کا ایک حصہ اب بھی ہے جو جذب نہیں ہوا ہے۔ Al/ZnO کی بیک ریفلیکشن پرت سے منعکس ہونے کے بعد، یہ سیمی کنڈکٹر جذب کرنے والی پرت کی تین تہوں میں واپس آجاتا ہے اور جذب کرنے کے ایک اور عمل سے گزرتا ہے۔ پیچھے کی عکاسی پرت روشنی کو پھنسانے کا کردار ادا کرتی ہے۔ اس طرح، بے ساختہ سلکان لچکدار بیٹریاں آنے والی اور باہر جانے والی روشنی کو زیادہ مؤثر طریقے سے جذب کر سکتی ہیں، تبادلوں کی کارکردگی اور آؤٹ پٹ پاور کو بہتر بنا سکتی ہیں، اور کم واقعات اور بکھرے ہوئے روشنی کے حالات میں بہتر کارکردگی حاصل کر سکتی ہیں۔
2016 تک، صرف Xunli Solar ہی چین میں بے ترتیب سلکان لچکدار پتلی فلم بیٹریاں اور اجزاء تیار کر رہا تھا، جس کی تبدیلی کی کارکردگی 8-10 فیصد تھی اور مجموعی موٹائی صرف 1.5mm تھی۔ پروڈکٹ ایپلی کیشنز میں، رول ٹو رول لچکدار پتلی فلم کے اجزاء کے علاوہ، فولڈنگ چارجنگ پیک بھی ہیں جو لچکدار بے ساختہ سلیکون کے اطلاق کو بڑھاتے ہیں۔
کاپر انڈیم گیلیم سیلینیم
وسط-1970 میں، لوگوں نے کاپر انڈیم گیلیم سیلینیم (CIGS) پتلی فلم بیٹریوں کا مطالعہ کرنا شروع کیا۔ CIGS پتلی فلموں کا تعلق چالکوپیرائٹ کرسٹل سے ہوتا ہے جس میں ایڈجسٹ بینڈ گیپس ہوتے ہیں۔ 1 سے 1.7eV کے بینڈ گیپ کے لیے سولر سیلز کی ضرورت کی وجہ سے، CIGS کے بینڈ گیپ کو ضرورت کے مطابق گروپ III کیشنز In, Ga, Al, اور گروپ VI anions Se, S کے مواد کو تبدیل کر کے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ بے ساختہ سلکان تک، CIGS کرسٹل میں کم اندرونی نقائص، زیادہ مستحکم کارکردگی، اور 25 سال تک کی ماڈیول لائف ہے۔ ماڈیول کے استعمال کے دوران، تانبے کے آئنوں کی نقل و حرکت نقائص کو ٹھیک کر سکتی ہے، اس لیے ماڈیول کی کارکردگی میں بہتری آتی رہے گی، جو کہ فوٹو انڈیسڈ ڈے اثر یا بے ساختہ سلکان کے ایس ڈبلیو ایفیکٹ (اسٹیبلر ورونسکیفیکٹ) کے برعکس ہے۔
نامیاتی
نامیاتی فوٹوولٹک (OPV) شمسی خلیوں میں، نامیاتی سیمی کنڈکٹر جذب کرنے والا میڈیم عام طور پر ڈونر اور قبول کرنے والے مواد کے مرکب پر مشتمل ہوتا ہے۔ ڈونر مواد الیکٹران دینے، سوراخوں کو جذب کرنے اور اختلاط کے بعد مثبت چارج کرنے میں اچھے ہوتے ہیں۔ کنجوگیٹڈ پولیمر عام ڈونر مواد ہیں۔ قبول کرنے والا مواد الیکٹرانوں کو جذب کرنے اور سوراخ دینے میں اچھا ہے، اور اختلاط کے بعد منفی چارج ہوتا ہے۔ Fullerene (C60) ایک عام قبول کرنے والا مواد ہے۔
Excitons پابند الیکٹران ہول جوڑے ہوتے ہیں، جو کہ محرک ارد ذرات ہوتے ہیں۔ محرک ہونے کے بعد، الیکٹران اور سوراخ الگ ہو جاتے ہیں، لیکن الیکٹران ہول کے جوڑے اب بھی الیکٹرو سٹیٹک کولمب فورس کے ذریعے ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں، جو کولمب بائنڈنگ کی وجہ سے مکمل طور پر الگ نہیں ہو سکتے، excitons بناتے ہیں۔ excitons کی دو قسمیں ہیں، واٹس
وینیئر موٹیکسیشن اور فرینکل ایکسائٹن۔ کرسٹل لائن سلیکون سیمی کنڈکٹرز میں ورنی ماڈل ایکسائٹنز موجود ہیں، جہاں الیکٹران کنڈکشن بینڈ میں پرجوش ہوتے ہیں اور والینس بینڈ میں سوراخ تقریباً {{0}}.01 eV کی کمزور کولمب قوت کے ساتھ پابند ریاستیں بناتے ہیں۔ فرینکل ایکسائٹنز نامیاتی میڈیا میں ڈونر مواد میں موجود ہیں، اور ان کے درمیان کولمب فورس مضبوط ہے، تقریباً 0.3 eV